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[电源电池] 锂电池与聚合物电池哪个好

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发表于 2019-1-15 15:53:02 | 显示全部楼层 |阅读模式
  锂电池分为液态锂电池和聚合物锂电池。锂聚合物电池是锂离子电池升级换代产品。相对于现在流行的锂离子电池而言,它具有容量大、体积小(薄)、安全(不会爆炸)等优点。
  当然是 聚合物电池 好些啦!它也是锂离子电池的一种,但是与液锂电池(Li-ion)相比具有能量密度高,以及高安全性.
  准确的应该说是 :锂聚合物电池; 据锂离子电池所用电解质材料不同,锂离子电池可以分为液态锂离子电池和聚合物锂离子电池两大类。所以说明书上写的“锂离子电池”也是没错
  锂聚合物电池是锂离子电池升级换代产品.相对于现在流行的锂离子电池而言,它具有容量大、体积小(薄)、安全(不会爆炸)等优点.但是,由于整个产业链的换代需要一定时间,它的造价(成本)目前还比较高,仅在高端数码产品中有使用(超薄笔记本电脑等).
  可以预见,在未来的5--10年中,锂聚合物电池必将取代现有的锂离子电池!其实,在电子产品行业比较发达的日韩等国锂聚合物电池的普及率己达到了一定水平,只是我国在这方面还较为落后,让我们拭目以待吧!等不远的将来采用锂聚合物电池的手机便宜了,我一定要更换一部这种更安全的手机(电池)!
  锂聚合物电池(Li-polymer,又称高分子锂电池):具有能量密度高、更小型化、超薄化、轻量化,以及高安全性和低成本等多种明显优势,是一种新型电池.在形状上,锂聚合物电池具有超薄化特征,可以配合各种产品的需要,制作成任何形状与容量的电池.该类电池可以达到的最小厚度可达0.5mm.相对于锂离子电池,锂聚合物电池的特点如下:
  1.无电池漏液问题,其电池内部不含液态电解液,使用胶态的固体.
  2.可制成薄型电池:以3.6V400mAh的容量,其厚度可薄至0.5mm.
  3.电池可设计成多种形状.
  4.电池可弯曲变形:高分子电池最大可弯曲90°左右.
  5.可制成单颗高电压:液态电解质的电池仅能以数颗电池串联得到高电压,而高分子电池由于本身无液体,可在单颗内做成多层组合来达到高电压.
  6.容量将比同样大小的锂离子电池高出一倍.
  根据锂离子电池所用电解质材料的不同,锂离子电池分为液态锂离子电池(Liquified Lithium-Ion Battery,简称为LIB)和聚合物锂离子电池(Polymer Lithium-Ion Battery, 简称为PLB)或塑料锂离子电池(Plastic Lithium Ion Batteries, 简称为PLB)。聚合物锂离子电池所用的正负极材料与液态锂离子都是相同的,正极材料分为钴酸锂、锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂材料,负极为石墨,电池工作原理也基本一致。它们的主要区别在于电解质的不同, 液态锂离子电池使用液体电解质, 聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来代替, 这种聚合物可以是“干态”的,也可以是“胶态”的,目前大部分采用聚合物凝胶电解质。
  固体
  固体聚合物电解质锂离子电池电解质为聚合物与盐的混合物,这种电池在常温下的离子电导率高,可在常温下使用。
  凝胶
  凝胶聚合物电解质锂离子电池即在固体聚合物电解质中加入增塑剂等添加剂,从而提高离子导电率,使电池可在常温下使用。
  聚合物
  由于用固体电解质代替了液体电解质,与液态锂离子电池相比,聚合物锂离子电池具有可薄形化、任意面积化与任意形状化等优点,因此可以用铝塑复合薄膜制造电池外壳,从而可以改善整个电池的比容量;聚合物锂离子电池还可以采用高分子作正极材料,其质量比能量将会比目前的液态锂离子电池提高20%以上。聚合物锂离子(Polymer Lithium-Ion Battery)电池具有小型化、薄型化、轻量化的特点。因此,聚合物电池在市场占有会逐渐增多。
  聚合物锂离子电池具有以下特点 [1]  :
  ①塑形灵活性;
  ②更高的质量比能量(3倍于MH-Ni电池);
  ③电化学稳定窗口宽,可达5V;
  ④完美的安全可靠性;
  ⑤更长循环寿命,容量损失少;
  ⑥体积利用率高;
  锂离子电池目前有液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLB)两类。其中,液态锂离子电池是指Li+嵌入化合物为正、负极的二次电池。正极采用锂化合物LiCoO2,LiNiO2或LiMn2O4,负极采用锂—碳层间化合物LixC6,典型的电池体系为:
  (-) C | LiPF6—EC+DEC | LiCoO2 (+)
  正极反应(还原反应):Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2----------- (2.1)
  负极反应(氧化反应):LixC6-xe-=6C+xLi+----------- (2.2)
  电池总反应:Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C----------- (2.3)
  聚合物锂离子电池的原理与液态锂相同,主要区别是电解液与液态锂不同。电池主要的构造包括有正极、负极与电解质三项要素。所谓的聚合物锂离子电池是说在这三种主要构造中至少有一项或一项以上使用高分子材料做为主要的电池系统。而在目前所开发的聚合物锂离子电池系统中,高分子材料主要是被应用于正极及电解质。正极材料包括导电高分子聚合物或一般锂离子电池所采用的无机化合物,电解质则可以使用固态或胶态高分子电解质,或是有机电解液,一般锂离子技术使用液体或胶体电解液,因此需要坚固的二次包装来容纳可燃的活性成分,这就增加了重量,另外也限制了尺寸的灵活性。
  新一代的聚合物锂离子电池在形状上可做到薄形化(ATL电池最薄可达0.5毫米,相于一张卡片的厚度)、任意面积化和任意形状化,大大提高了电池造型设计的灵活性,从而可以配合产品需求,做成任何形状与容量的电池,为设备开发商在电源解决方案上提供了一些设计灵活性和适应性,以最大化地优化其产品性能。同时,聚合物锂离子电池的单位能量比目前的一般锂离子电池提高了20%,其容量、与环保性能等方面都较锂离子电池,有一些改善。

  自2007年iPhone开始,一体化机身的设计便逐渐在智能手机中流行,因软包锂离子电池轻薄,外形尺寸灵活,更能满足一体化设计要求,在高端智能手机领域市场份额逐步提升。由内置电池设计即引入软包锂离子电池(区别于传统手机可替换电池的铝壳包装,主要使用铝塑膜包装),相较传统铝壳电池,在消费电子产品细分市场起到关键作用。
  制作的材料有很多,有软包,有铝壳包装,那么这两者之间有什么区别呢?
  1、软包
  软包即软包锂电池,是在液态锂离子电池套上一层聚合物外壳的电池,采用铝塑复合膜包装,软包锂电池的机械强度不高,在出现安全事故如内短路等情况下,电池容易鼓起排气,降低了爆炸风险。
  2、铝壳包装
  铝壳包装而成的电池,采用激光封口工艺,全密封,铝壳技术已非常成熟,且对材料技术,如气胀率、膨胀率等指标,要求不高。
  软包锂电池和铝壳电池有哪些区别?
  在消费水平较高的地区,如欧美国家,软包锂电池的使用占有优势。而在大部分发展中国家,如印度、中东等地区,铝壳电池则具有明显优势。应用领域的重合体现在应用量最大的高端智能手机市场,以苹果为代表的软包锂电池与以三星为代表的铝壳电池为例,二者使用量基本各占一半。其中,三星手机普遍采用大尺寸4.8英寸,平均电池容量约2700mAh,而苹果手机平均电池容量则在1700mAh左右。
  业内不存在技术壁垒,而软包锂电池目前尚有较多技术难题有待解决,尤其在电池循环膨胀指标上,大部分电芯厂仍未解决该问题。铝壳电池制造自动化程度高于软包锂电池,因此,在一定程度上降低了人为因素对产品一致性影响,同时节省了人工成本。
  制造成本来看,铝壳电池材料已完全国产化,而软包锂电池用铝塑膜材料仍需进口,且铝壳电池对电池材料技术要求低于软包锂电池。因此,在同等容量下整体材料成本比软包锂电池低10%左右。此外,成品加工简单、可靠且成本优势明显。
  细分市场来看,软包锂离子电池与铝壳电池的应用领域既有区别也有重合。二者区别应用于电子消费品类的中高端及中低端产品。在消费水平较高的地区,如欧美国家,软包锂离子电池的使用占有优势;而在大部分发展中国家,如印度、中东等地区,铝壳电池则具有明显优势。应用领域的重合体现在应用量最大的高端智能手机市场,以苹果为代表的软包锂离子电池与以三星为代表的铝壳电池为例,二者使用量基本各占一半。其中,三星手机普遍采用大尺寸(>4.8英寸),平均电池容量约2700mAh,而苹果手机平均电池容量则在1700mAh左右。
  技术成熟度方面,铝壳技术已非常成熟,且对材料技术(如气胀率、膨胀率等指标)要求不高,业内不存在技术壁垒;而软包锂离子电池目前尚有较多技术难题有待解决,尤其在电池循环膨胀指标上,大部分电芯厂仍未解决该问题。铝壳电池制造自动化程度高于软包锂离子电池,因此,在一定程度上降低了人为因素对产品一致性影响,同时节省了人工成本。
  制造成本来看,铝壳电池材料已完全国产化,而软包锂离子电池用铝塑膜材料仍需进口,且铝壳电池对电池材料技术要求低于软包锂离子电池,因此,在同等容量下整体材料成本比软包锂离子电池低10%左右。此外,铝壳成品加工简单,Pack可靠且成本优势明显。
  因此,铝壳电池占有整体价格优势,企业初始资金投入会低于软包锂离子电池。软包锂离子电池主要面向中高端市场,单位产品的利润率较高,在同等产能条件下,相对利润高于铝壳电池,资金回报周期也短。由于铝壳电池易形成规模效应,产品合格率及成本易于控制,目前二者在各自市场领域均有可观的利润。
  铝壳电池采用激光封口工艺,而软包锂离子电池采用热熔工艺,密封性上,铝壳电池优于软包锂离子电池,避免了封口处老化、漏气;软包锂离子电池的爆破压力远小于铝壳电池,由于采用铝塑复合膜包装,软包锂离子电池的机械强度不高,在出现安全事故如内短路等情况下,电池容易鼓起排气,降低了爆炸风险,而铝壳电池采用全密封工艺,同样条件下,气压不易排出,增大了安全隐患。
  软包锂离子电池的质量能量密度高于铝壳电池,同样体积的电池(2Ah~5Ah),软包锂离子电池要比铝壳电池轻10%-20%左右。一方面,中高端电子消费类产品(如智能手机、平板电脑、iPad等)日趋轻薄、一体便携化,进而对电池能量密度及产品外观的需求提升,软包锂离子电池在技术成熟度逐渐提升的条件下,具备替代铝壳电池的潜能,优势将进一步凸显。
  另一方面,铝壳电池因其生产及成本优势在中低端电子消费类产品(如音箱、中低端手机等)应用广泛,企业在开拓海外市场时,不容忽视铝壳电池对于某些发展中国家而言仍具有较大经济效益.
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  主营产品:进口18650锂电芯、铝壳电芯、聚合物电芯。





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